О применении опыта тепловой и атомной энергетики для выбора водно-химического режима инновационной реакторной установки ВВЭР-СКД. Часть 2

20.09.2024 2024 - №03 Химия, физика и техника теплоносителей

Е.Б. Юрчевский В.П. Семишкин И.А. Чусов Ю.А. Безруков О.Ю. Кавун Н.В. Шарый

https://doi.org/10.26583/npe.2024.3.07

В первой части работы [1] был рассмотрен опыт тепловой и атомной энергетики в выборе и ведении водно-химических режимов прямоточных паротурбинных блоков СКД и одноконтурных атомных энергоблоков. Вторая часть работы посвящена решению нескольких взаимосвязанных задач, в конечном итоге определяющих работоспособность реакторной установки ВВЭР-СКД и ряда вспомогательных систем. Показано, что поскольку проблемы коррозии и эрозии были одними из основных при внедрении паротурбинных установок СКД на органическом топливе, необходимо проведение дополнительных стендовых и реакторных испытаний перспективных сталей. Анализ опыта эксплуатации существующих высокотемпературных систем очистки на энергоблоках с ВВЭР-1000 и БН-600 дает основание ожидать, что установка высокотемпературного обезжелезивающего фильтра перед реактором ВВЭР-СКД снизит отложения активированных продуктов коррозии на теплопередающих поверхностях от реактора до конденсатора турбины, и, соответственно, интенсивность радиационного воздействия на эксплуатационный и ремонтный персонал, а также разгрузит ионообменные фильтры при изменении режимов работы энергоблока от продуктов коррозии и адсорбированных на них радионуклидов. Показано, что разработанная технология очистки жидких сред с помощью фильтрующих элементов с наноструктурными мембранами к настоящему времени недостаточно обоснована и экспериментально подтверждена. В работе показано, что для обессоливания добавочной воды должны использоваться ионообменные либо мембранные технологии. Основными выводами, следующими из работы, являются: для эксплуатации в номинальном режиме главного контура инновационного атомного энергоблока на основе реакторной установки ВВЭР-СКД рекомендуется нейтральный бескоррекционный ВХР; c целью снижения риска образования железооксидных отложений на теплопередающих поверхностях реактора и предотвращения заноса проточной части турбины целесообразно применить полнопоточное высокотемпературное обезжелезивание питательной воды; при проектировании и создании пилотного образца ВВЭР-СКД необходимо предусмотреть возможность проведения анализа эффективности использования обезжелезивающих электромагнитных фильтров в условиях нейтрального ВХР и при проектных параметрах теплоносителя.

Ссылки

1. Юрчевский Е.Б., Семишкин В.П., Кузнецов В.М., Чусов И.А., Кавун О.Ю., Шарый Н.В. О применении опыта тепловой и атомной энергетики для выбора водно-химического режима инновационной реакторной установки ВВЭР-СКД. Часть 1. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2023. – № 3. – С. 57 – 72. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2023.3.05
2. Юрчевский Е.Б., Чуркин А.Н., Семишкин В.П., Чусов И.А., Шарый Н.В., Кавун О.Ю. Водно-химический режим ВВЭР-СКД и основные системы его обеспечения. // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Физика ядерных реакторов. – 2023. – Вып. 3. – С. 64 –
4. Морозова И.К. , Громова А.И., Герасимов В.В., Кучеряев В.А., Демидова В.В. Вынос и отложения продуктов коррозии реакторных материалов. – М.: Атомиздат, 1975. – 280 с.
5. Лузанова Л.М., Задонский Н.В., Швоев А.Ф. и др. Активированные продукты коррозии в главном циркуляционном контуре ВВЭР-1000. // Атомная энергия. – 1990. – Т. 68. – Вып. 1. – С. 52 – 54.
6. Гусев Б.А., Семенов В.Г., Ефимов А.А., Пинчук В.П. Поведение продуктов коррозии в первом контуре ЯЭУ с водным теплоносителем. // Вестник СПбГУ. – 2012. – Сер. 4. – Вып. 4. – С. 110 – 118.
7. Герасимов В.В. Коррозия реакторных материалов. М.: Издательство, 1980. – 256 с.
8. Дуб А.В., Рисованый В.Д. Разработка новых материалов и задачи реакторного материаловедения. Научная сессия «Наука для атомной энергетики», г. Обнинск, 7.06.2019. – 26 с.
9. Тяпков В.Ф., Шарафутдинов Р.Б. Состояние, основные проблемы и направления совершенствования водно-химического режима АЭС. // Водоочистка. – 2006. – № 11. – С. 33 – 41.
10. Брагин В.В., Коростелев Д.П., Мураков Ю.Б. и др. Промышленные испытания установок высокотемпературной очистки теплоносителя от продуктов коррозии. // Атомная энергия. –1989. – Т. 67. – Вып. 1. – С. 23 – 28.
11. Гусев Б.А., Москвин Л.Н. Высокоградиентные магнитные фильтры для очистки водного теплоносителя от продуктов коррозии. // Технологии обеспечения жизненного цикла ЯЭУ. – 2019. – № 4. – С. 66 – 80.
12. Григоров В.В. Очистка жидких сред от нерастворенных радиоактивных примесей с помощью фильтрующих элементов с наноструктурными мембранами. Кандидатская диссертация. – М., 2018.
13. Цырульников Д.Л., Юрчевский Е.Б., Белан Ф.И. и др. Результаты испытаний электромагнитного фильтра на втором контуре АЭС с ВВЭР-440. // Теплоэнергетика. – 1987. – № 4. – С. 34 – 37.
14. Юрчевский Е.Б., Шарый Н.В., Первов А.Г., Пичугина М.А. Ионообменная и обратноосмотическая технологии обессоливания воды для ТЭС и АЭС. // Тяжелое машиностроение. – 2015. – № 7 – 8. – С. 20 – 24.
15. Ларин Б.М., Ларин А.Б., Колегов А.В. Измерение электропроводности и рН в системах мониторинга водного режима ТЭС. – Иваново: ИГЭУ, 2014. – 332 с.
16. Петухов Б.С., Генин Л.Г., Ковалев С.А. Теплообмен в ядерных энергетических установках. – М.: Энергоатомиздат, 1986.– 472 c.

высокотемпературный обезжелезивающий фильтр обессоливание прямоточный паротурбинный наноструктурные мембраны электромагнитный фильтр обезжелезивание водно-химический режим

Ссылка для цитирования статьи: Юрчевский Е.Б., Семишкин В.П., Чусов И.А., Безруков Ю.А., Кавун О.Ю., Шарый Н.В. О применении опыта тепловой и атомной энергетики для выбора водно-химического режима инновационной реакторной установки ВВЭР-СКД. Часть 2. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2024. – № 3. – С. 81-94. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.3.07 .